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专题１１ 基因的自由组合定律 ４９
11
专题 基因的自由组合定律
三、对自由组合现象的验证———演绎推理、验证假说
１方法：让 与 隐性纯合子（ ） 测交
． Ｆ１（ＹｙＲｒ） ① ｙｙｒｒ 。
２理论预测
考点一 两对相对性状的杂交实验 ．
产生 种比例相等的配子 即
一、两对相对性状的杂交实验———提出问题
（１）Ｆ１
而隐
②
性 纯
４
合子只产生 一种
，
配子
ＹＲ ∶ Ｙｒ ∶ ｙＲ ∶ ｙｒ＝
１∶ １∶ １∶ １， ③ ｙｒ 。
１杂交实验 测交产生 种比例相等的后代 即
． （２） ４ ， ＹｙＲｒ ∶ Ｙｙｒｒ ∶ ｙｙＲｒ ∶
ｙｙｒｒ＝１∶ １∶ １∶ １。
２实验现象
．
两对相对性状的显性性状分别是 黄色、圆粒
（１） ③ 。 ３进行实验：不论是正交还是反交 测交实验结果都与预期
这两对相对性状的遗传均分别遵循分离定律 判断的依 ． ，
（２） ， 相同 证明了 产生了 种配子 且比例为
据是 中黄 绿 圆 皱 ， Ｆ１（ＹｙＲｒ） ４ ， １ ∶ １ ∶ １ ∶ １，
Ｆ２ ∶ ＝３ ∶ １， ∶ ＝３ ∶ １。 验证了假说的正确性
的表现型中出现了重组类型 即 黄皱 和绿圆 。
（３）Ｆ２ ， ④ 。
四、总结规律，得出结论———基因的自由组合定律
二、对自由组合现象的解释———提出假说
１理论解释
．
产生配子时 每对遗传因子彼此分离 不同对 一 黄圆 黄色 圆粒 黄皱
（１）Ｆ１（ＹｙＲｒ） ， ， 、① ②９∶ ３∶ ３∶ １ ③ 、 ④
的遗传因子自由组合 产生的雌雄配子均为 种 基因型及比例 二
， ４ ， 、①１６ ②９∶ ３∶ ３∶ １
为 三 隐性纯合子
ＹＲ ∶ Ｙｒ ∶ ｙＲ ∶ ｙｒ＝１ ∶ １ ∶ １ ∶ １。 、① （ｙｙｒｒ） ②４ ③ｙｒ ④１∶ １∶ １∶ １
受精时 雌雄配子的结合方式有 种
（２） ， ① １６ 。
的基因型有 种 表现型为 种 比例为 考点二 自由组合定律及应用
（３）Ｆ２ ９ ， ４ ， ②
一、自由组合定律的内容及应用
。
２遗传图解 １自由组合定律的内容
． ．
２自由组合定律的应用
．
指导杂交育种 把优良性状结合在一起
（１） ， 。
３ 基因型与表现型分析 杂交 自交
．Ｆ２ 不同优良性状亲本 ④ 选育符合要求的个体
→Ｆ１ →Ｆ２（ ）
连续自交
⑤
纯↓合子
（１）
为遗传病的预测和诊断提供理论依据
（２） 。
３孟德尔遗传规律的适用范围
．
（２） 二、孟德尔成功的原因分析
１科学选择了豌豆作为实验材料
． 。
２采用由单因素到多因素的研究方法
． 。
５０ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考生物
３应用了 统计学 方法对实验结果进行统计分析
． ① 。
４科学设计了实验程序 即在对大量实验数据进行分析的基
． 。 一 非等位基因 减数第一次分裂后期 非等位基因 自
础上 提出合理的假说 并且设计了新的 测交实验来验证假说 、① ② ③ ④
， ， ② 。 交 连续自交 真核生物 细胞核遗传
⑤ ⑥ ⑦
三、孟德尔遗传规律的再发现 二 统计学 测交
、① ②
三 约翰逊 遗传学之父
１ 年 丹麦生物学家 约翰逊 把 遗传因子 叫基因 、① ②
．１９０９ ， ① “ ” ，
并提出表型 表现型 和基因型的概念
（ ） 。
２因为孟德尔的杰出贡献 他被后人公认为 遗传学之父
． ， “② ”。
续表
问题举例 计算方法
提升一 拆分法求解自由组合定律问题 ＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ
后代中，
ＡａＢＢｃｃ １／２（Ａａ）×１／２（ＢＢ）×１／４（ｃｃ）＝１／１６（ＡａＢＢｃｃ）
一、“拆分法”求解自由组合定律计算问题
出现的概率计算
１思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律
． 表现型类型及概率的问题
分别分析 再运用乘法原理进行组合 （４）
， 。 问题举例 计算方法
２题型示例
．
配子类型及概率的问题 可分解为三个分离定律问题
（１） ：
后代有 种表现型
举例：基因型为 ，求 Ａａ×Ａａ→ ２ （３Ａ＿∶ １ａａ）
具多对等位基因的个体 解答方法 ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ 后代有 种表现型
的个体 它们杂交后代可能 Ｂｂ×ｂｂ→ ２ （１Ｂｂ∶ １ｂｂ）
ＡａＢｂＣｃ 后代有 种表现型
的表现型种类数 Ｃｃ×Ｃｃ→ ２ （３Ｃ＿∶ １ｃｃ）
配子种类数为 所以 的后代中有
，ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ ２×２×２＝８
每对基因产生配子 种表现型
产生配子的种类数 Ａａ Ｂｂ Ｃｃ
种类数的乘积
↓ ↓ ↓
后
２ × ２ × ２＝８ ＡａＢｂＣｃ×ＡａｂｂＣｃ
代中表现型
产生 配子的概率 Ａ＿ｂｂｃｃ ３／４（Ａ＿）×１／２（ｂｂ）×１／４（ｃｃ）＝３／３２（Ａ＿ｂｂｃｃ）
每对基因产生相应 ＡＢＣ 出现的概率计算
产生某种配子的概率 为
配子概率的乘积 １／２（Ａ）×１／２（Ｂ）×
１／２（Ｃ）＝１／８（ＡＢＣ） 二、“逆向组合法”推断亲本基因型
配子间的结合方式问题
（２）
１方法：将自由组合定律的性状比例拆分成分离定律的分
．
如 与 杂交过程中 求配子间的结合方式
ＡａＢｂＣｃ ＡａＢｂＣＣ ， 离比分别分析 再运用乘法原理进行逆向组合
， 。
种数
。
２题型示例
．
先求 各自产生多少种配子 产
ａ． ＡａＢｂＣｃ、ＡａＢｂＣＣ 。 ＡａＢｂＣｃ
（１）９ ∶ ３ ∶ ３ ∶ １⇒（３ ∶ １）（３ ∶ １）⇒（Ａａ×Ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）。
生 种配子 产生 种配子
８ ，ＡａＢｂＣＣ ４ 。
（２）１ ∶ １ ∶ １ ∶ １⇒（１ ∶ １）（１ ∶ １）⇒（Ａａ×ａａ）（Ｂｂ×ｂｂ）。
再求两亲本配子间的结合方式 由于两性配子间结合是
ｂ． 。 或
（３）３ ∶ ３ ∶ １ ∶ １⇒（３ ∶ １）（１ ∶ １）⇒（Ａａ×Ａａ）（Ｂｂ×ｂｂ）
随机的 因此 与 配子间有 种结合
， ＡａＢｂＣｃ ＡａＢｂＣＣ ８×４＝３２
（Ａａ×ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）。
方式
。 或
（４）３ ∶ １⇒（３ ∶ １）×１⇒（Ａａ×Ａａ）（ＢＢ×＿ ＿） （Ａａ×Ａａ）
基因型类型及概率的问题
（３） 或 或
（ｂｂ×ｂｂ） （ＡＡ×＿ ＿）（Ｂｂ×Ｂｂ） （ａａ×ａａ）（Ｂｂ×Ｂｂ）。
问题举例 计算方法 例 已知 与 与 与 三对等位基因自由组合且
Ａ ａ、Ｂ ｂ、Ｄ ｄ
可分解为三个分离定律 为完全显性 基因型分别为 的两个个体进行杂
： ， ＡａｂｂＤｄ、ＡａＢｂＤｄ
后代有 种基因型 交 下列关于杂交后代的推测 正确的是
与 Ａａ×Ａａ→ ３ （１ＡＡ∶ ２Ａａ∶ １ａａ） 。 ， （ ）
Ａ 杂 ａ 交 Ｂｂ ， Ｃ 求 ｃ 它 Ａ 们 ａＢ 后 ＢＣ 代 ｃ Ｂｂ×ＢＢ→ 后代有 ２ 种基因型 （１ＢＢ∶ １Ｂｂ）
Ａ．
基因型有
１８
种
，ＡａｂｂＤｄ
个体的比例为
１／１６
后代有 种基因型
的基因型种类数 Ｃｃ×Ｃｃ→ ３ （１ＣＣ∶ ２Ｃｃ∶ １ｃｃ） 表现型有 种 个体的比例为
因此 的后代中有 种 Ｂ． ６ ，ａａｂｂｄｄ １／３２
，ＡａＢｂＣｃ×ＡａＢＢＣｃ ３×２×３＝１８ 杂合子的比例为
基因型 Ｃ． ７／８
与亲本基因型不同的个体的比例为
Ｄ． １／４
解析 三对等位基因的自由组合可拆分为 个分离定律分
３
别计算，再运用乘法原理进行组合。 ，
Ａａ×Ａａ→１ＡＡ ∶ ２Ａａ ∶ １ａａ
专题１１ 基因的自由组合定律 ５１
后代有 种表现型， 种基因型； ，后代有 种 续表
２ ３ ｂｂ×Ｂｂ→１Ｂｂ ∶ １ｂｂ ２
表现型， 种基因型； ，后代有 种表现
２ Ｄｄ×Ｄｄ→１ＤＤ ∶ ２Ｄｄ ∶ １ｄｄ ２
型， 种基因型。 的后代有 种基因 图解
３ ＡａｂｂＤｄ×ＡａＢｂＤｄ ３×２×３＝１８
型， 个体的比例为 （ ） （ ） （ ） ，
ＡａｂｂＤｄ １／２ Ａａ ×１／２ ｂｂ ×１／２ Ｄｄ ＝１／８ Ａ
错误；子代中有 种表现型， 个体的比例为 配子类型
２×２×２＝８ ａａｂｂｄｄ １／４ ＡＢ∶ ａｂ＝１∶ １ Ａｂ∶ ａＢ＝１∶ １
（ ） （ ） （ ） ， 错误；子代中纯合子占
ａａ ×１／２ ｂｂ ×１／４ ｄｄ ＝１／３２ Ｂ １／２× 自交 基因型
，杂合子的比例为 ， 正确；与亲本基因 １ＡＡＢＢ、２ＡａＢｂ、１ａａｂｂ １ＡＡｂｂ、２ＡａＢｂ、１ａａＢＢ
１／２×１／２＝１／８ １－１／８＝７／８ Ｃ 后代 表现型 性状分离比 性状分离比
型不同的个体的比例 （ 的概率 的概率） ３∶ １ １∶ ２∶ １
＝１－ ＡａｂｂＤｄ ＋ＡａＢｂＤｄ ＝
（ ） ， 错误。 例 不定项选择 鲜食玉米颜色多样 营养丰富 美味可
１－ １／２×１／２×１／２＋１／２×１／２×１／２ ＝１－１／４＝３／４ Ｄ （ ） 、 、
答案 Ｃ 口 用两种纯合鲜食玉米杂交得 自交得到 籽粒的性
。 Ｆ１，Ｆ１ Ｆ２，Ｆ２
状表现及比例为紫色非甜 紫色甜 白色非甜 白色甜
∶ ∶ ∶ ＝２７ ∶
提升二 妙用“合并同类项”巧解特殊分离比 下列说法正确的是
９ ∶ ２１ ∶ ７。 （ ）
１“和”为１６的特殊分离比成因 紫色与白色性状的遗传遵循基因的自由组合定律
． Ａ．
不同条件下 自交或测交后代分离比 属于基因互作 亲本性状的表现型不可能是紫色甜和白色非甜
（１） Ｆ１ （ ） Ｂ．
的花粉离体培养后经秋水仙素处理 可获得紫色甜粒
序号 条件 Ｆ１ （ ＡａＢｂ ） Ｆ１ 测交 纯合 Ｃ 个 ．Ｆ 体 １ ，
自交后代比例 后代比例
中的白色籽粒发育成植株后随机受粉 得到的籽粒中
存在一种显性基因时表现为同一 Ｄ．Ｆ２ ，
紫色籽粒占
１ 性状 其余正常表现 ９∶ ６∶ １ １∶ ２∶ １ ４／４９
，
解析 由 可知，各表现型比例之和为 ，推
两种显性基因同时存在时 表现为 ２７ ∶ ９ ∶ ２１ ∶ ７ ６４
，
２ 一种性状 否则表现为另一种性状 ９∶ ７ １∶ ３ 知籽粒颜色和甜度可由三对自由组合的等位基因控制，其中非
，
甜 甜 ，则甜度可由一对等位基因控制（假设为 、 ）；紫
当某一对隐性基因成对存在时表 ∶ ＝３ ∶ １ Ｄ ｄ
色 白色 （ 的变式），说明籽粒颜色可由两对
３ 现为双隐性状 ， 其余正常表现 ９∶ ３∶ ４ １∶ １∶ ２ ∶ ＝９ ∶ ７ ９ ∶ ３ ∶ ３ ∶ １
自由组合的等位基因控制（假设为 、 ， 、 ），且 和 同时存
只要存在显性基因就表现为一种 Ａ ａ Ｂ ｂ Ａ Ｂ
在时为紫色，其余均为白色； 表现为非甜， 表现为甜， 正
４ 性状 其余正常表现 １５∶ １ ３∶ １ Ｄ＿ ｄｄ Ａ
， 确；亲本基因型可以为 ， 错误；由题干可推
显性基因的累加效应 属于基因互作 ＡＡＢＢｄｄ×ａａｂｂＤＤ Ｂ
（２） （ ） 知， 基因型为 ，可产生 的配子，该基因型的花粉离
累加效应表现型 显性基因 与 的作用效果相同，表现型与显性 体培 Ｆ 养 １ 后经秋水 Ａ 仙 ａＢ 素 ｂ 处 Ｄｄ 理可获得纯 ＡＢ 合 ｄ 紫色甜粒玉米植株， 正确；
Ａ Ｂ
Ｃ
分析原理 基因的个数有关，显性基因越多，效果越强 白色籽粒基因型可能为： 、 、 ，且比例为 、
Ａ＿ｂｂ ａａＢ＿ ａａｂｂ １／７ＡＡｂｂ
、 、 、 ，产生的配子及概率为：
自交后代 １ＡＡＢＢ ∶ （２ＡａＢＢ、２ＡＡＢｂ） ∶ （４ＡａＢｂ、１ａａＢＢ、 ２／７Ａａｂｂ １／７ａａＢＢ ２／７ａａＢｂ １／７ａａｂｂ
ＡａＢｂ ， ，
基因型和表现型 １ＡＡｂｂ） ∶ （２Ａａｂｂ、２ａａＢｂ） ∶ １ａａｂｂ Ａｂ＝１／７×１＋２／７×１／２＝２／７ ａＢ＝１／７×１＋２／７×１／２＝２／７ ａｂ＝２／７×
，则随机交配产生紫色籽粒（ ）
种表现型 性状分离比是 １／２＋２／７×１／２＋１／７×１＝３／７ Ａ＿Ｂ＿
５ ， １∶ ４∶ ６∶ ４∶ １
的概率为 （ ） （ ） ， 错误。
测交后代 ２／７ Ａｂ ×２／７ ａＢ ×２＝８／４９ Ｄ
ＡａＢｂ １ＡａＢｂ∶ （１Ａａｂｂ、１ａａＢｂ） ∶ １ａａｂｂ＝１∶ ２∶ １ 答案 ＡＣ
基因型和表现型 种表现型 不同表现型之比是
３ ， １∶ ２∶ １
技巧点拨 性状分离比 的变式题解题步骤
２“和”小于１６的特殊分离比成因 ９ ∶ ３ ∶ ３ ∶ １
．
原因 自交后代性状分离比举例
ＡａＢｂ
或 致死
显性纯合致死 ６∶ ２∶ ３∶ １（ＡＡ ＢＢ ）
和 致死
４∶ ２∶ ２∶ １（ＡＡ ＢＢ ）
或 致死
隐性纯合致死 ３∶ １（ａａ ｂｂ ）
致死
９∶ ３∶ ３（ａａｂｂ ）
某种精子致死 含 或 的精子致死
３∶ １∶ ３∶ １（ Ａ Ｂ ）
（或不育） 含 的精子致死
５∶ ３∶ ３∶ １（ ＡＢ ）
３基因完全连锁遗传现象（以 、 和 、 两对基因为例）
． Ａ ａ Ｂ ｂ
基因 和 在一条染色 基因 和 在一条染色
Ａ Ｂ Ａ ｂ 提升三 个体基因型的探究与遗传定律的验证
连锁类型 体上，基因 和 在另一 体上，基因 和 在另一
ａ ｂ ａ Ｂ 一、“实验法”探究个体基因型
条染色体上 条染色体上
１自交法：对于可进行自交的植物来说 鉴定个体的基因型
． ，
的最好方法是使该植物个体自交 通过观察自交后代的性状分
，
５２ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考生物
离比 分析出待测亲本的基因型 例 科学家将两个抗冻蛋白基因 随机整合到某植株细
， 。 Ａ
２测交法：如果能找到纯合的隐性个体 根据测交后代的表 胞的染色体上 根据这两个基因在染色体上可能的存在情况推
． ， ，
现型比例即可推知待测亲本的基因组成 测 下列叙述不正确的是
。 ， （ ）
３ 单倍体育种法：对于植物个体来说 如果条件允许 取花 使含基因 的植株自花受粉 后代性状分离比为
． ， ， Ａ． Ａ ， １５ ∶ １
药离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 根据处理后植株的性 对含基因 的植株授以普通植株的花粉 后代性状分离
， ， Ｂ． Ａ ，
状即可推知待测亲本的基因型 比为
。 １ ∶ １
二、“实验法”验证遗传规律 使含基因 的植株自花受粉 后代植株中含有基因 的
Ｃ． Ａ ， Ａ
验证方法 结论 比例是
１
含基因 的植株 其处于减数第二次分裂的细胞中最多
自交后代的分离比为 则符合基因的分离定律 由 Ｄ． Ａ ，
Ｆ１ ３∶ １， ， 可观察到 个基因
位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 ２ Ａ
自交法 解析 若抗冻蛋白基因 整合到两对非同源染色体上，形
Ａ
自交后代的分离比为 则符合基因的自由
Ｆ１ ９ ∶ ３ ∶ ３ ∶ １， 成相当于双杂合子的个体，符合自由组合定律，自交后代中抗冻
组合定律 由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
， 植株 普通植株 ， 正确；若两个基因 位于同一条染
∶ ＝１５ ∶ １ Ａ Ａ
色体上，符合分离定律，则与普通植株测交，后代性状分离比可
测交后代的性状比例为 则符合基因的分离定律
Ｆ１ １ ∶ １， ，
以是 ， 正确；若两个基因 位于一对同源染色体上，其自
由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 １ ∶ １ Ｂ Ａ
花受粉后产生的后代全部含有基因 ， 正确；含基因 的植
测交法 Ａ Ｃ Ａ
测交后代的性状比例为 则符合基因的自
株，若两个基因 位于同一条染色体上，其处于减数第二次分裂
Ｆ１ １ ∶ １ ∶ １ ∶ １，
的细胞中最多可
Ａ
观察到 个基因 ， 错误。
由组合定律 由位于两对同源染色体上的两对等位基因
， ４ Ａ Ｄ
控制 答案 Ｄ
题后悟道 外源基因整合到宿主染色体上的遗传分析
若有两种花粉 比例为 则符合分离定律
花粉 ， １∶ １， 多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的其中一条
鉴定法 上，其自交会出现分离定律中的 的性状分离比；多个外源
若有四种花粉 比例为 则符合自由组合定律 ３ ∶ １
， １∶ １∶ １∶ １， 基因分别独立整合到多对非同源染色体的其中一条上，各个外
取花药离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 若植株有 源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
， ，
两种表现型 比例为 则符合分离定律
单倍体 ， １∶ １，
育种法
取花药离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 若植株有
， ，
四种表现型 比例为 则符合自由组合定律
， １∶ １∶ １∶ １，
专题１１ 基因的自由组合定律 ５３
问题探讨 对于孟买血型的人来说 若需要输血 理论
（１） ， ，
上应该输入什么血型的血 为什么
？ ？
已知人类 血型受 Ａ Ｂ 三个复等位基因控制 若
应用 关于血型遗传的问题分析 （２） ＡＢＯ Ｉ 、Ｉ 、ｉ ，
考虑孟买血型系统 则仅为 型血的人可能的基因型有几种
， Ｏ ？
情境材料 血型系统或 抗原系统，又称孟买血型系统，是根据 请写出可能的基因型
Ｈｈ Ｈｈ 。
红细胞表面是否存在 抗原而对血液分型的人类血型系统。 决定 要点点拨 对于孟买血型的人来说 只能接受其他孟
Ｈ Ｈ （１） ，
抗原的ＦＵＴ１基因在
１９
号染色体上，ＦＵＴ１基因有两个等位基因
Ｈ 买血型个体的输血 因为只要是孟买血型的人 体内就不
和 ， 等位基因编码岩藻糖转移酶，形成 抗原，而 等位基因无法 。 （ｈｈ），
ｈ Ｈ Ｈ ｈ 能合成 抗原 也就不能合成 抗原或 抗原 所以他们不能
编码具有活性的岩藻糖转移酶。 基因型为 个体在人类中非常罕 Ｈ ， Ａ Ｂ ，
ｈｈ 接受任何 血型的血液 因为这些血液中至少含有
见，形成所谓“孟买血型”。 而 血型分型的根据——— 、 抗原 ＡＢＯ ， Ａ、Ｂ、Ｈ
ＡＢＯ Ａ Ｂ 抗原中的一种 这些抗原对他们来说均为外源抗原 会引起免疫
（ 型血含有 抗原， 型血含有 抗原， 型血含有 、 两种抗 ， ，
Ａ Ａ Ｂ Ｂ ＡＢ Ａ Ｂ 反应
原），它们在体内的合成都以 抗原为前体， 型血的抗原实际就是 。
Ｈ Ｏ 种 仅为 型血的人的基因型可能是
抗原。 其示意图如下： （２）２ 。 Ｏ ＨＨｉｉ、Ｈｈｉｉ。
Ｈ
拓展思维 人类血型常见的还有哪些
？
提示 截止至 年 月 人类已经发现并为国际输血
［ ］ ２０１６ ８ ，
协会承认的血型系统有 种 有 血型系统 血型系统
３６ ， ＡＢＯ 、Ｒｈ 、
血型系统 血型系统 而其中又以 血型系统和 血
ＭＮ 、Ｐ ， ＡＢＯ Ｒｈ
型系统最为重要
。
